Várias empresas iniciantes estão agora demonstrando nova tecnologia e
lançando grandes esforços de pesquisa visando substituir centenas de
milhões de litros até 2010 e muito mais no futuro.
A cotação relativamente alta do petróleo, avanços tecnológicos e a ênfase crescente em combustíveis renováveis estão atraindo novo interesse em uma fonte potencialmente rica de energia: algas. Várias empresas iniciantes estão agora demonstrando nova tecnologia e lançando grandes esforços de pesquisa visando substituir centenas de milhões de litros até 2010 e muito mais no futuro.
As algas produzem óleo naturalmente. Algas in vivo podem ser processadas para produzir o equivalente renovável do petróleo cru e refinadas para produzir gasolina, diesel, querosene de aviação e matéria-prima para plásticos e medicamentos. De fato, pode ser processada em refinarias de petróleo existentes para fazer praticamente qualquer coisa que pode ser feita do petróleo cru. Esta é a abordagem tomada por empresas novas como Solix Biofuels, baseada em Fort Collins, Colorado, e LiveFuels, baseada em Menlo Park, Califórnia.
Variedades de algas que produzem mais carboidratos e menos óleo podem ser processadas e fermentadas para fazer etanol, com resíduos protéicos usados como ração animal. Este é um dos usos potenciais de algas produzidos pela GreenFuel Technologies Corporation, baseada em Cambridge, Massachusetts.
O potencial teórico é claro. As algas podem ser cultivadas em tanques abertos ou seladas em tubos transparentes e pode produzir muito mais óleo por hectare que soja, outra fonte de óleo para biodiesel. As algas também podem limpar resíduos, processando nitrogênio de águas residuais e dióxido de carbono de usinas. Além disso, podem ser cultivadas em terras marginais não usadas para colheitas comuns e podem usar água de aqüíferos salinos não utilizados para agricultura ou para água potável. "As algas têm o potencial de produzir uma grande quantidade de óleo," diz Kathe Andrews-Cramer, o pesquisador diretor do programa de biocombustíveis e bioenergia do Laboratório Nacional Sandia, em Albuquerque, Novo México. "Nós certamente poderíamos substituir todo nosso diesel de petróleo com óleos derivados de algas e possivelmente substituir muito mais que isso."
Para ser preciso, o uso de algas como combustíveis têm sido amplamente estudado, incluindo um programa do National Renewable Energy Laboratory (NREL) que durou quase uma década. Naquela época, os resultados não foram encorajadores. O programa NREL foi terminado em 1996, em grande parte porque naquela época os preços do petróleo estavam muito baixos para as algas competirem.
Mas Eric Jarvis, um cientista do NREL, diz que muito mudou e os pesquisadores do NREL esperam reiniciar o programa dentro de seis meses a um ano. Os altos preços atuais do petróleo tornarão mais fácil para as algas competirem. Mesmo assim, Jarvis avisa que "você tem que tomar cuidado porque tem muita falação por aí agora".
Avanços em biotecnologia na última década podem ajudar. Novas tecnologias genômicas e proteômicas tornam muito mais fácil de entender os mecanismos envolvidos na produção do óleo de algas. Um dos desafios que os pesquisadores enfrentaram é que enquanto alguns tipos de algas podem produzir grandes quantias de óleo – quase 60 por cento do seu peso – elas só fazem isso quando tiverem escassez de nutrientes. Mas quando elas sofrerem escassez de nutrientes, elas perdem outras de suas características atraentes: sua habilidade para crescer e reproduzir rapidamente. Os pesquisadores esperam entender os interruptores moleculares que causam aumentos na produção de óleo, com a esperança adicional de ativar isto sem causar escassez de nutrientes às algas. Isto podia aumentar dramaticamente a produção de óleo e reduzir os preços.
Uma melhor compreensão da biologia pode ajudar os pesquisadores a tratar outro problema. A maneira mais barata de cultivar algas é em tanques abertos. Mas tanques abertos repletos de nutrientes atraem outras espécies para assumir o comando, competindo com as algas e diminuindo a produção. LiveFuels, que está financiando e coordenando pesquisa em seu próprio laboratório na Sandia e no NREL, espera criar ecossistemas algáceos que resistem a tais invasores, assegurando que todos os nutrientes são convertidos para formas que as algas podem facilmente usar, diz David Kingsbury, o chefe do conselho científico da empresa.
Testes recentes de um sistema baseado em algas desenvolvido pela GreenFuel, que, diferentemente da LiveFuels, está desenvolvendo bioreatores fechados, mostrou que poderia capturar mais ou menos 80 por cento do gás carbônico emitido por uma usina durante o dia com luz solar disponível. Embora este gás carbônico seja lançado mais tarde quando o combustível for queimado em veículos, o gás carbônico teria entrado na atmosfera de qualquer maneira. Reutilizando isto em combustíveis líquidos renováveis torna possível prevenir o lançamento de gás carbônico de combustíveis fósseis, diminuindo assim as emissões totais.
O interesse crescente em regular a emissão de gás carbônico pode também ser um benefício para os combustíveis algáceos. "Se existe um imposto de carbono, ou outro modo para basicamente ganhar dinheiro com captura de gás carbônico, isso poderia definitivamente pressionar a economia," diz Jarvis. Mas John Lewnard, vice-presidente de desenvolvimento do processo da GreenFuel, diz que a empresa acha que pode atingir preços competitivos sem impostos de carbono.
Mas no momento, reduzir custos significa superar muitos obstáculos técnicos. "Claramente, [produzir combustível de algas] pode ser feito," diz Lissa Morgenthaler Jones, CEO da LiveFuels. "A única pergunta é se nós podemos fazer isto barato. E o único modo que nós vamos descobrir isso é se nós fizermos isso – se nós realmente sairmos, dermos corda, gastar alguns milhões nisto, e fazer acontecer."
Existe bastante interesse federal nestes dias. Em seu discurso do Estado da União, o Presidente George W. Bush fixa uma meta ambiciosa de repor 20 por cento do consumo de gasolina nos Estados Unidos até 2017, produzindo 35 bilhões de galões de combustíveis renováveis. Atingir essas metas será um desafio. Hoje, os biocombustíveis vêm de colheitas de alimentos como soja e milho; já a demanda por milho para produzir etanol está aumentando os preços dos alimentos básicos, e alimentando protestos no México. Uma alternativa para as fontes alimentícias são os materiais celulósicos como pedaços de madeira, grama, e talos de milho, que são mais abundantes que grão de milho. Mas tudo isto exige métodos especiais de processamento, e embora algumas destas técnicas tenham sido demonstradas em pequenas usinas, eles ainda têm que ser comprovadas comercialmente.
Por Kevin Bullis
Technology Review
Tradução: BiodieselBR.com
A cotação relativamente alta do petróleo, avanços tecnológicos e a ênfase crescente em combustíveis renováveis estão atraindo novo interesse em uma fonte potencialmente rica de energia: algas. Várias empresas iniciantes estão agora demonstrando nova tecnologia e lançando grandes esforços de pesquisa visando substituir centenas de milhões de litros até 2010 e muito mais no futuro.
As algas produzem óleo naturalmente. Algas in vivo podem ser processadas para produzir o equivalente renovável do petróleo cru e refinadas para produzir gasolina, diesel, querosene de aviação e matéria-prima para plásticos e medicamentos. De fato, pode ser processada em refinarias de petróleo existentes para fazer praticamente qualquer coisa que pode ser feita do petróleo cru. Esta é a abordagem tomada por empresas novas como Solix Biofuels, baseada em Fort Collins, Colorado, e LiveFuels, baseada em Menlo Park, Califórnia.
Variedades de algas que produzem mais carboidratos e menos óleo podem ser processadas e fermentadas para fazer etanol, com resíduos protéicos usados como ração animal. Este é um dos usos potenciais de algas produzidos pela GreenFuel Technologies Corporation, baseada em Cambridge, Massachusetts.
O potencial teórico é claro. As algas podem ser cultivadas em tanques abertos ou seladas em tubos transparentes e pode produzir muito mais óleo por hectare que soja, outra fonte de óleo para biodiesel. As algas também podem limpar resíduos, processando nitrogênio de águas residuais e dióxido de carbono de usinas. Além disso, podem ser cultivadas em terras marginais não usadas para colheitas comuns e podem usar água de aqüíferos salinos não utilizados para agricultura ou para água potável. "As algas têm o potencial de produzir uma grande quantidade de óleo," diz Kathe Andrews-Cramer, o pesquisador diretor do programa de biocombustíveis e bioenergia do Laboratório Nacional Sandia, em Albuquerque, Novo México. "Nós certamente poderíamos substituir todo nosso diesel de petróleo com óleos derivados de algas e possivelmente substituir muito mais que isso."
Para ser preciso, o uso de algas como combustíveis têm sido amplamente estudado, incluindo um programa do National Renewable Energy Laboratory (NREL) que durou quase uma década. Naquela época, os resultados não foram encorajadores. O programa NREL foi terminado em 1996, em grande parte porque naquela época os preços do petróleo estavam muito baixos para as algas competirem.
Mas Eric Jarvis, um cientista do NREL, diz que muito mudou e os pesquisadores do NREL esperam reiniciar o programa dentro de seis meses a um ano. Os altos preços atuais do petróleo tornarão mais fácil para as algas competirem. Mesmo assim, Jarvis avisa que "você tem que tomar cuidado porque tem muita falação por aí agora".
Avanços em biotecnologia na última década podem ajudar. Novas tecnologias genômicas e proteômicas tornam muito mais fácil de entender os mecanismos envolvidos na produção do óleo de algas. Um dos desafios que os pesquisadores enfrentaram é que enquanto alguns tipos de algas podem produzir grandes quantias de óleo – quase 60 por cento do seu peso – elas só fazem isso quando tiverem escassez de nutrientes. Mas quando elas sofrerem escassez de nutrientes, elas perdem outras de suas características atraentes: sua habilidade para crescer e reproduzir rapidamente. Os pesquisadores esperam entender os interruptores moleculares que causam aumentos na produção de óleo, com a esperança adicional de ativar isto sem causar escassez de nutrientes às algas. Isto podia aumentar dramaticamente a produção de óleo e reduzir os preços.
Uma melhor compreensão da biologia pode ajudar os pesquisadores a tratar outro problema. A maneira mais barata de cultivar algas é em tanques abertos. Mas tanques abertos repletos de nutrientes atraem outras espécies para assumir o comando, competindo com as algas e diminuindo a produção. LiveFuels, que está financiando e coordenando pesquisa em seu próprio laboratório na Sandia e no NREL, espera criar ecossistemas algáceos que resistem a tais invasores, assegurando que todos os nutrientes são convertidos para formas que as algas podem facilmente usar, diz David Kingsbury, o chefe do conselho científico da empresa.
Testes recentes de um sistema baseado em algas desenvolvido pela GreenFuel, que, diferentemente da LiveFuels, está desenvolvendo bioreatores fechados, mostrou que poderia capturar mais ou menos 80 por cento do gás carbônico emitido por uma usina durante o dia com luz solar disponível. Embora este gás carbônico seja lançado mais tarde quando o combustível for queimado em veículos, o gás carbônico teria entrado na atmosfera de qualquer maneira. Reutilizando isto em combustíveis líquidos renováveis torna possível prevenir o lançamento de gás carbônico de combustíveis fósseis, diminuindo assim as emissões totais.
O interesse crescente em regular a emissão de gás carbônico pode também ser um benefício para os combustíveis algáceos. "Se existe um imposto de carbono, ou outro modo para basicamente ganhar dinheiro com captura de gás carbônico, isso poderia definitivamente pressionar a economia," diz Jarvis. Mas John Lewnard, vice-presidente de desenvolvimento do processo da GreenFuel, diz que a empresa acha que pode atingir preços competitivos sem impostos de carbono.
Mas no momento, reduzir custos significa superar muitos obstáculos técnicos. "Claramente, [produzir combustível de algas] pode ser feito," diz Lissa Morgenthaler Jones, CEO da LiveFuels. "A única pergunta é se nós podemos fazer isto barato. E o único modo que nós vamos descobrir isso é se nós fizermos isso – se nós realmente sairmos, dermos corda, gastar alguns milhões nisto, e fazer acontecer."
Existe bastante interesse federal nestes dias. Em seu discurso do Estado da União, o Presidente George W. Bush fixa uma meta ambiciosa de repor 20 por cento do consumo de gasolina nos Estados Unidos até 2017, produzindo 35 bilhões de galões de combustíveis renováveis. Atingir essas metas será um desafio. Hoje, os biocombustíveis vêm de colheitas de alimentos como soja e milho; já a demanda por milho para produzir etanol está aumentando os preços dos alimentos básicos, e alimentando protestos no México. Uma alternativa para as fontes alimentícias são os materiais celulósicos como pedaços de madeira, grama, e talos de milho, que são mais abundantes que grão de milho. Mas tudo isto exige métodos especiais de processamento, e embora algumas destas técnicas tenham sido demonstradas em pequenas usinas, eles ainda têm que ser comprovadas comercialmente.
Por Kevin Bullis
Technology Review
Tradução: BiodieselBR.com
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